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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von akustischen Kompensationssignalen, welche der Kompensation von akustischen Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, dienen, umfassend eine Signalerzeugungseinrichtung, welche zur Erzeugung von akustischen Kompensationssignalen, welche der Kompensation von akustischen Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, dienen, eingerichtet ist, sowie eine der Signalerzeugungseinrichtung zugeordnete Steuereinrichtung, welche zur Steuerung des Betriebs der Signalerzeugungseinrichtung eingerichtet ist.
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Derartige Vorrichtungen sind z. B. als so genannte Engine Order Cancellation Systeme, kurz EOC-Systeme, aus dem Bereich der Kraftfahrzeugaudiotechnik an und für sich bekannt. Aufgabe und Funktion entsprechender Vorrichtungen besteht darin, gezielt akustische Kompensationssignale zu erzeugen, welche, z. B. aufgrund einer Frequenzumkehr, der Kompensation von (harmonischen) akustischen Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, dienen. Hierfür umfassen entsprechende Vorrichtungen eine Signalerzeugungseinrichtung, welche zur Erzeugung entsprechender akustischer Kompensationssignale eingerichtet ist, sowie eine der Signalerzeugungseinrichtung zugeordnete Steuereinrichtung, welche zur Steuerung des Betriebs der Signalerzeugungseinrichtung eingerichtet ist.
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Wenngleich bekannte Vorrichtungen grundsätzlich eine zuverlässige Kompensation entsprechender aus dem Betrieb kraftfahrzeugseitiger Antriebsaggregate resultierender (harmonischer) akustischer Signale ermöglichen, kann es durch bestimmte akustische Bedingungen bzw. Einflüsse, d. h. z. B. akustische Einflüsse anderer Verkehrsteilnehmer, d. h. z. B. Antriebsaggregate anderer Kraftfahrzeuge, akustische Einflüsse bei Ein- bzw. Durchfahren eines Tunnels, etc., zu für einen Fahrzeuginsassen gegebenenfalls hörbaren und gegebenenfalls als störend empfundenen Artefakten kommen. Dies begründet sich im Wesentlichen dadurch, dass bekannte Vorrichtungen nicht „erkennen können“, ob ein akustisches Signal tatsächlich aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultiert. Mithin werden bisweilen auch Kompensationssignale zur Kompensation akustischer Signale, welche nicht aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, erzeugt, was zu entsprechenden Artefakten führen kann.
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Vorrichtung zur Erzeugung von akustischen Kompensationssignalen, welche der Kompensation von akustischen Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, dienen, anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen der Vorrichtung. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst.
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Die hierin beschriebene Vorrichtung dient zur Erzeugung von akustischen Kompensationssignalen („Kompensationssignalen“), welche der (akustischen) Kompensation von akustischen Signalen („Signalen“), welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren. Die Vorrichtung ist sonach zur Erzeugung von Kompensationssignalen, welche der Kompensation von Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, eingerichtet. Das kraftfahrzeugseitige Antriebsaggregat bildet die Hauptsignalquelle der vermittels der Vorrichtung zu kompensierenden Signale. Durch die definierte Position des Antriebsaggregats in dem Kraftfahrzeug ist eine Hauptausbreitungsrichtung der vermittels der Vorrichtung zu kompensierenden Signale gegeben. Die Vorrichtung kann als Engine Order Cancellation-System (EOC-System) ausgebildet sein bzw. einen funktionellen Bestandteil eines solchen bilden.
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Die Vorrichtung umfasst eine hard- und/oder softwaremäßig implementierte Signalerzeugungseinrichtung, welche zur Erzeugung von akustischen Kompensationssignalen, welche der Kompensation von Signalen, d. h. typischerweise drehzahlabhängigen harmonischen Signalen einer bestimmten Ordnung, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats, d. h. z. B. eines Verbrennungsmotors, resultieren, dienen, eingerichtet ist. Zur Erzeugung entsprechender Kompensationssignale umfasst die Signalerzeugungseinrichtung typischerweise wenigstens ein geeignetes Signalgeneratorelement, d. h. z. B. einen Schallgenerator, und wenigstens ein geeignetes Signalausgabeelement, d. h. z. B. einen Lautsprecher. Die Kompensationssignale können ihren akustischen Eigenschaften nach derart gewählt sein, dass diese, z. B. durch eine Frequenzumkehr bzw. Gegensignale (Gegenschall), eine akustische Kompensation entsprechender zu kompensierender Signale ermöglichen.
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Die Vorrichtung umfasst ferner eine der Signalerzeugungseinrichtung zugeordnete, hard- und/oder softwaremäßig implementierte Steuereinrichtung, welche zur Steuerung des Betriebs der Signalerzeugungseinrichtung eingerichtet ist. Die Steuereinrichtung ist sonach zur Erzeugung von den Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung steuernden Steuerinformationen eingerichtet. Der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung, d. h. insbesondere die Erzeugung entsprechender Kompensationssignale bestimmter akustischer Eigenschaften, d. h. insbesondere bestimmter Amplitude und Frequenz respektive bestimmter Amplituden- und Frequenzverläufe, erfolgt sonach auf Grundlage von seitens der Steuereinrichtung erzeugten Steuerinformationen.
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Die Vorrichtung umfasst ferner eine der Steuereinrichtung zugeordnete, hard- und/oder softwaremäßig implementierte Ermittlungseinrichtung, welche zur Ermittlung der Ausbreitungsrichtung (Schallereignisrichtung) von Signalen (innerhalb eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs) und zur Erzeugung einer die ermittelte Ausbreitungsrichtung der jeweiligen Signale beschreibenden Richtungsinformation eingerichtet ist. Die Ermittlungseinrichtung kann hierfür mit geeigneten Auswertealgorithmen ausgestattet sein, welche eine Auswertung von Signalen im Hinblick auf deren Ausbreitungsrichtung und somit eine Ermittlung der Ausbreitungsrichtung entsprechender Signale ermöglichen. Die Richtungsinformation beschreibt sonach die Ausbreitungsrichtung eines oder mehrerer Signale (innerhalb eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs). Die Ausbreitungsrichtung eines jeweiligen Signals kann eine Information darüber geben, ob das jeweilige Signal aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats - die Position des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats ist hierfür typischerweise bekannt - resultiert bzw. resultieren kann oder nicht.
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Unter einer Ermittlung der Ausbreitungsrichtung von Signalen kann, wie sich im Weiteren ergibt, gegebenenfalls auch eine, insbesondere direkte, Erfassung der Ausbreitungsrichtung von Signalen (innerhalb eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs) zu verstehen sein. Ist eine direkte Erfassung der Ausbreitungsrichtung von Signalen nicht möglich, können, insbesondere aus dem Bereich der akustischen Richtungsermittlung, bekannte Prinzipien zur Ermittlung der Ausbreitungsrichtung von Signalen (Schallereignisrichtung) und (akustischen) Lokalisation von Signalquellen angewendet werden, welche eine Ab- bzw. Herleitung der Ausbreitungsrichtung von Signalen ermöglicht. Entsprechende Prinzipien zur Ermittlung der Ausbreitungsrichtung von Signalen sind etwa unter dem Schlagwort „Cocktail-Party“ bekannt.
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Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung auf Grundlage einer entsprechenden Richtungsinformation zu steuern. Es ist demnach möglich, den Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung, d. h. insbesondere die Erzeugung entsprechender Kompensationssignale, zu steuern, d. h. insbesondere entsprechende Kompensationssignale zu erzeugen, dass der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung mit der Maßgabe erfolgt, dass Signale kompensiert werden, deren Ausbreitungsrichtung anzeigt, dass diese aus dem Bereich des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats stammen, d. h. die sich ausgehend von dem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat ausbreiten, und insofern tatsächlich aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren. Umgekehrt ist es möglich, den Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung, d. h. insbesondere die Erzeugung entsprechender Kompensationssignale, zu steuern, d. h. insbesondere die Erzeugung entsprechender Kompensationssignale zu abzuändern, zu reduzieren, zu unterdrücken, dass der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung mit der Maßgabe erfolgt, dass Signale nicht kompensiert werden, deren Ausbreitungsrichtung anzeigt, dass diese nicht aus dem Bereich des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats stammen, d. h. die sich nicht ausgehend von dem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat ausbreiten, und insofern nicht aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren. Ein Signal, welches nicht von einem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs oder einem ein kraftfahrzeugseitiges Antriebsaggregat aufnehmenden Bereich eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs ausgeht, kann z. B. von einer außerhalb eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs befindlichen Signalquelle erzeugt sein. Denkbar ist jedoch auch, dass ein solches Signal von einer innerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Signalquelle, welche z. B. durch ein, insbesondere im Betrieb des Kraftfahrzeugs in Schwingung bzw. Vibration versetztes Bauteil gebildet wird, ausgeht.
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Die Vorrichtung ist sonach eingerichtet, zu ermitteln, ob ein akustisches Signal tatsächlich aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultiert oder nicht. Mithin ist die Vorrichtung eingerichtet, Signale, die für ihre eigentliche Funktion, d. h. die Kompensation von Signalen, die aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, relevant sind, von Signalen, die für ihre eigentliche Funktion nicht relevant sind, zu unterscheiden. Der Betrieb der Vorrichtung, d. h. insbesondere die Erzeugung von Kompensationssignalen, erfolgt auf Grundlage dieser Entscheidung, sodass nur relevante Signale kompensiert werden. Die Vorrichtung ist sonach gegenüber Beeinträchtigungen durch bestimmte akustische Bedingungen bzw. Einflüsse, d. h. z. B. akustische Einflüsse anderer Verkehrsteilnehmer, d. h. z. B. Antriebsaggregate anderer Kraftfahrzeuge, akustische Einflüsse bei Ein- bzw. Durchfahren eines Tunnels, etc., und der damit verbundenen Erzeugung von für einen Fahrzeuginsassen gegebenenfalls hörbaren und gegebenenfalls als störend empfundenen Artefakten gefeit.
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Die Ermittlungseinrichtung kann eingerichtet sein, Signale, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung zur Erzeugung von Kompensationssignalen, welche der Kompensation von Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, dienen, relevante erste Ausbreitungsrichtung aufweisen, zu ermitteln und eine die Ausbreitungsrichtung dieser Signale beschreibende erste Richtungsinformation zu erzeugen. Der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung kann sonach auf Grundlage von ersten Richtungsinformationen gesteuert werden, um tatsächlich aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultierende Signale zu kompensieren. Die Signalerzeugungseinrichtung kann entsprechend eingerichtet sein, ermittelte Signale, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung zur Erzeugung von Kompensationssignalen, welche der Kompensation von Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, relevante Ausbreitungsrichtung aufweisen, zu kompensieren.
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Die Ermittlungseinrichtung kann ferner eingerichtet sein, akustische Signale, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung zur Erzeugung von akustischen Kompensationssignalen, welche der Kompensation von akustischen Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, dienen, nicht relevante zweite Ausbreitungsrichtung aufweisen, zu ermitteln und eine die Ausbreitungsrichtung dieser Signale beschreibende zweite Richtungsinformation zu erzeugen. Der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung kann sonach auf Grundlage von zweiten Richtungsinformationen gesteuert, d. h. z. B. geändert bzw. eingeschränkt bzw. unterbunden werden, um keine nicht aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultierenden Signale zu kompensieren. Derart kann die erwähnte Ausbildung von von Fahrzeuginsassen gegebenenfalls als störend empfundenen Artefakten reduziert werden. Die Signalerzeugungseinrichtung kann entsprechend eingerichtet sein, ermittelte Signale, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung zur Erzeugung von Kompensationssignalen, welche der Kompensation von Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, nicht relevante Ausbreitungsrichtung aufweisen, zu dämpfen und/oder zu filtern.
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Die Vorrichtung kann ferner eine der Steuereinrichtung zugeordnete, hard- und/oder softwaremäßig implementierte Speichereinrichtung umfassen, in welcher eine die Ausbreitungsrichtung eines Signals, welches aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultiert, beschreibende erste Referenzrichtungsinformation und/oder eine die Ausbreitungsrichtung eines Signals, welches nicht aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultiert, beschreibende zweite Referenzrichtungsinformation hinterlegt ist. Durch das Vorsehen einer entsprechenden Speichereinrichtung, hierbei kann es sich prinzipiell um jedweden flüchtigen oder nicht-flüchtigen Datenspeicher handeln, respektive in einer entsprechenden Speichereinrichtung hinterlegte Referenzrichtungsinformationen, welche die Ausbreitungsrichtung von Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, bzw. die Ausbreitungsrichtung von Signalen, welche nicht aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, beschreiben, ist durch datenmäßigen Ab- bzw. Vergleich ermittelter Richtungsinformationen mit entsprechenden Referenzrichtungsinformation ein vergleichsweise einfache Ermittlung von Signalen, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung zur Erzeugung von Kompensationssignalen relevante Ausbreitungsrichtung aufweisen, möglich. Entsprechende Referenzrichtungsinformationen können z. B. im Rahmen einer Kalibration der Vorrichtung erzeugt und entsprechend im Sinne von Kalibrierungsinformationen in der Speichereinrichtung hinterlegt werden.
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Die Steuereinrichtung kann demnach eingerichtet sein, die Signalerzeugungseinrichtung in Betrieb zu nehmen, wenn die Richtungsinformation, insbesondere ein Vergleich der Richtungsinformation mit der Referenzrichtungsinformation, eine Ausbreitungsrichtung eines Signals ausgehend von dem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat oder einem das kraftfahrzeugseitige Antriebsaggregat aufnehmenden Bereich eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs beschreibt. Die Steuereinrichtung kann demnach eingerichtet sein, die Signalerzeugungseinrichtung derart zu betreiben, dass allein für solche Signale, zu denen eine zugehörige Richtungsinformation beschreibt, dass diese eine Ausbreitungsrichtung ausgehend von dem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat oder dem das kraftfahrzeugseitige Antriebsaggregat aufnehmenden Bereich des mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs aufweisen, ein diese Signale kompensierendes Kompensationssignal erzeugt wird.
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Ferner kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, die Signalerzeugungseinrichtung nicht in Betrieb zu nehmen oder außer Betrieb zu nehmen oder mit wenigstens einem anderen Betriebsparametersatz in Betrieb zu nehmen, wenn die Richtungsinformation, insbesondere ein Vergleich der Richtungsinformation mit der Referenzrichtungsinformation, eine Ausbreitungsrichtung eines Signals ausgehend von einem anderen Bereich als einem ein Antriebsaggregat aufnehmenden Bereich eines Kraftfahrzeugs beschreibt. Die Steuereinrichtung kann demnach eingerichtet sein, die Signalerzeugungseinrichtung derart zu betreiben, dass für solche Signale, zu denen eine zugehörige Richtungsinformation beschreibt, dass diese keine Ausbreitungsrichtung ausgehend von einem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat oder einem ein kraftfahrzeugseitiges Antriebsaggregat aufnehmenden Bereich eines Kraftfahrzeugs aufweisen, kein diese Signale kompensierendes Kompensationssignal erzeugt wird.
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Die Steuereinrichtung kann (demnach) eingerichtet sein, die Signalerzeugungseinrichtung derart in Betrieb zu nehmen, dass für solche akustischen Signale, zu denen eine zugehörige Richtungsinformation beschreibt, dass diese keine Ausbreitungsrichtung ausgehend von einem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat oder einem ein kraftfahrzeugseitiges Antriebsaggregat aufnehmenden Bereich eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs aufweisen, kein diese kompensierendes akustisches Kompensationssignal erzeugt wird. Mithin können akustische Signale, zu denen eine zugehörige Richtungsinformation beschreibt, dass diese keine Ausbreitungsrichtung ausgehend von einem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat oder einem ein kraftfahrzeugseitiges Antriebsaggregat aufnehmenden Bereich eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs aufweisen, insbesondere vollständig, ignoriert werden.
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In allen vorstehend genannten Fällen kann die erwähnte Ausbildung von für Fahrzeuginsassen gegebenenfalls hörbaren und gegebenenfalls als störend empfundenen Artefakten reduziert werden.
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Die Vorrichtung kann eine der Steuereinrichtung zugeordnete, hard- und/oder softwaremäßig implementierte Erfassungseinrichtung umfassen, welche zur Erfassung von, insbesondere aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultierenden, akustischen Signalen eingerichtet ist. Die Erfassungseinrichtung ist typischerweise eingerichtet, (sämtliche) Signale innerhalb eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs zu erfassen. Die Vorrichtung kann auf Grundlage der Ermittlung der Ausbreitungsrichtung erfasster Signale eingerichtet sein, erfasste Signale, welche nicht aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, insbesondere aus einer Mehrzahl erfasster, sich in ihrer Ausbreitungsrichtung unterscheidender akustischer Signale, zu kompensieren. Der Kompensation kann gegebenenfalls eine Filterung bestimmter, z. B. nicht zu kompensierender, Signale vorausgehen.
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Die Erfassungseinrichtung kann mehrere, d. h. typischerweise wenigstens drei, insbesondere vier oder mehr, in einem, insbesondere einen Teil einer Fahrgastzelle bildenden, Innenraum eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, insbesondere abstandsmäßig zueinander gleichmäßig verteilt, anordenbare oder angeordnete Erfassungselemente umfassen. Eine beispielhafte Anordnung entsprechender Erfassungselemente sieht jeweils wenigstens ein Erfassungselement im Bereich des Fahrer- und Beifahrersitzes und wenigstens ein Erfassungselement im Bereich des Fonds des Kraftfahrzeugs vor. Jeweilige Erfassungselemente können als Mikrophone ausgebildet sein oder solche umfassen. Bei den Mikrophonen handelt es sich, wenngleich auch richtungsabhängige Mikrophone denkbar sind, typischerweise um richtungsunabhängige Mikrophone.
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Es wurde erwähnt, dass unter einer Ermittlung der Ausbreitungsrichtung von Signalen gegebenenfalls auch eine, insbesondere direkte, Erfassung der Ausbreitungsrichtung von Signalen (innerhalb eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs) zu verstehen sein kann. In diesem Fall kann die Erfassungseinrichtung mehrere in einem, insbesondere einen Teil einer Fahrgastzelle bildenden, Innenraum eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, insbesondere gleichmäßig verteilt, anordenbare oder angeordnete Erfassungselemente in Form von richtungsabhängigen Mikrophonen umfassen. Typischerweise ist wenigstens ein Mikrophon derart ausgerichtet angeordnet, dass es Signale, welche aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, erfasst. Ein entsprechendes Mikrophon kann sonach z. B. dem Antriebsaggregat (direkt) gegenüber liegend ausgerichtet angeordnet sein.
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Die Erfindung betrifft auch ein mit einer wie beschriebenen Vorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug, d. h. ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens eine wie beschriebene Vorrichtung umfasst. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich z. B. um einen Personenkraftwagen handeln.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer, insbesondere wie beschriebenen, Vorrichtung zur Erzeugung von Kompensationssignalen, welche der Kompensation von Signalen, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats resultieren, dienen. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- - Erfassen wenigstens eines Signals (innerhalb eines Kraftfahrzeugs, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs),
- - Ermittlung der Ausbreitungsrichtung des wenigstens einen erfassten Signals,
- - Erzeugung einer die Ausbreitungsrichtung des wenigstens einen erfassten Signals beschreibenden Richtungsinformation,
- - Steuerung des Betriebs der Signalerzeugungseinrichtung auf Grundlage der erzeugten Richtungsinformation.
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Die verfahrensgemäß erfolgende Ermittlung der Ausbreitungsrichtung des wenigstens einen erfassten Signals und die Erzeugung einer die Ausbreitungsrichtung des wenigstens einen erfassten Signals beschreibenden Richtungsinformation kann (zeitgleich) in einem gemeinsamen Schritt erfolgen.
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Sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit der Vorrichtung gelten analog für das Kraftfahrzeug und für das Verfahren.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Fig. nochmals erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 1 ist in einem Kraftfahrzeug 2 verbaut. Die Vorrichtung 1 kann dabei als Engine Order Cancellation-System (EOC-System) ausgebildet sein bzw. einen funktionellen Bestandteil eines solchen bilden.
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Die Vorrichtung 1 ist sonach zur Erzeugung von Kompensationssignalen 3, welche der Kompensation von akustischen Signalen 5, d. h. typischerweise drehzahlabhängigen harmonischen Signalen einer bestimmten Ordnung, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultieren, eingerichtet. Das kraftfahrzeugseitige Antriebsaggregat 4 bildet die Hauptsignalquelle der vermittels der Vorrichtung 1 zu kompensierenden Signale 5. Durch die definierte Position des Antriebsaggregats 4 in dem Kraftfahrzeug 2 ist eine Hauptausbreitungsrichtung der vermittels der Vorrichtung 1 zu kompensierenden Signale 5 gegeben.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine hard- und/oder softwaremäßig implementierte Signalerzeugungseinrichtung 6, welche zur Erzeugung entsprechender akustischer Kompensationssignale 3 eingerichtet ist. Zur Erzeugung entsprechender Kompensationssignale 3 umfasst die Signalerzeugungseinrichtung 6 typischerweise geeignete Signalgeneratorelemente (nicht gezeigt), d. h. z. B. Schallgeneratoren, und geeignete Signalausgabeelemente, (nicht gezeigt) d. h. z. B. Lautsprecher. Die Kompensationssignale 3 können ihren akustischen Eigenschaften nach derart gewählt sein, dass diese, z. B. durch eine Frequenzumkehr bzw. Gegensignale (Gegenschall), eine akustische Kompensation entsprechender zu kompensierender Signale 5 ermöglichen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine der Signalerzeugungseinrichtung 6 zugeordnete, hard- und/oder softwaremäßig implementierte Steuereinrichtung 7, welche zur Steuerung des Betriebs der Signalerzeugungseinrichtung 6, d. h. zur Erzeugung von den Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung 6 steuernden Steuerinformationen, eingerichtet ist. Der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung 6, d. h. insbesondere die Erzeugung entsprechender Kompensationssignale 3 bestimmter akustischer Eigenschaften, d. h. insbesondere bestimmter Amplitude und Frequenz respektive bestimmter Amplituden- und Frequenzverläufe, erfolgt sonach auf Grundlage von seitens der Steuereinrichtung 7 erzeugten Steuerinformationen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine der Steuereinrichtung 7 zugeordnete, hard- und/oder softwaremäßig implementierte Ermittlungseinrichtung 8, welche zur Ermittlung der Ausbreitungsrichtung (Schallereignisrichtung) von Signalen 5 innerhalb des Kraftfahrzeugs 2, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle 9 des Kraftfahrzeugs 2 und zur Erzeugung einer die ermittelte Ausbreitungsrichtung der jeweiligen Signale 5 beschreibenden Richtungsinformation eingerichtet ist. Die Ermittlungseinrichtung 8 ist hierfür mit geeigneten Auswertealgorithmen ausgestattet, welche eine Auswertung von Signalen 5 im Hinblick auf deren Ausbreitungsrichtung und somit eine Ermittlung der Ausbreitungsrichtung entsprechender Signale 5 ermöglichen. Die Richtungsinformation beschreibt sonach die Ausbreitungsrichtung eines oder mehrerer Signale 5. Die Ausbreitungsrichtung eines jeweiligen Signals 5 kann eine Information darüber geben, ob das jeweilige Signal 5 aus dem Betrieb des Antriebsaggregats 4 resultiert bzw. resultieren kann oder nicht.
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Die Vorrichtung 1 umfasst ferner eine der Steuereinrichtung 7 zugeordnete, hard- und/oder softwaremäßig implementierte Erfassungseinrichtung 13, welche zur Erfassung von, insbesondere aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultierenden, Signalen 5, 10 eingerichtet ist. Die Erfassungseinrichtung 13 ist typischerweise eingerichtet, (sämtliche) Signale 5, 10 innerhalb des Kraftfahrzeugs 2, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle 9 des Kraftfahrzeugs 2 zu erfassen. Die Vorrichtung 1 kann auf Grundlage der Ermittlung der Ausbreitungsrichtung der erfassten Signale 5, 10 eingerichtet sein, erfasste Signale 10, welche nicht aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultieren, insbesondere aus einer Mehrzahl erfasster, sich in ihrer Ausbreitungsrichtung unterscheidender akustischer Signale 5, 10, zu kompensieren. Der Kompensation kann gegebenenfalls eine Filterung bestimmter, z. B. nicht zu kompensierender, Signale 10 vorausgehen.
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Die Erfassungseinrichtung 13 umfasst mehrere, d. h. typischerweise wenigstens drei, in einem einen Teil der Fahrgastzelle 9 bildenden Innenraum des Kraftfahrzeugs 2, insbesondere abstandsmäßig zueinander gleichmäßig verteilt, anordenbare oder angeordnete Erfassungselemente 13a - 13c. Eine beispielhafte Anordnung entsprechender Erfassungselemente 13a - 13c sieht Erfassungselemente 13a, 13b im Bereich des Fahrer- und Beifahrersitzes und wenigstens ein Erfassungselement 13c im Bereich des Fonds des Kraftfahrzeugs 2 vor. Jeweilige Erfassungselemente 13a - 13c können als Mikrophone ausgebildet sein oder solche umfassen. Bei den Mikrophonen handelt es sich, wenngleich auch richtungsabhängige Mikrophone denkbar sind, typischerweise um richtungsunabhängige Mikrophone.
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Die Steuereinrichtung 7 ist dazu eingerichtet, den Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung 6 auf Grundlage einer seitens der Ermittlungseinrichtung 8 erzeugten Richtungsinformation zu steuern. Der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung 6, d. h. insbesondere die Erzeugung entsprechender Kompensationssignale 3, erfolgt sonach mit der Maßgabe, dass Signale 5 kompensiert werden, deren Ausbreitungsrichtung anzeigt, dass diese aus dem Bereich des Antriebsaggregats 4 stammen, d. h. die sich ausgehend von dem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat ausbreiten, und insofern tatsächlich aus dem Betrieb des Antriebsaggregats 4 resultieren. Umgekehrt erfolgt der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung 6, d. h. insbesondere die Erzeugung entsprechender Kompensationssignale, mit der Maßgabe, dass Signale 10 nicht kompensiert werden, deren Ausbreitungsrichtung anzeigt, dass diese nicht aus dem Bereich des Antriebsaggregats 4 stammen, d. h. die sich nicht ausgehend von dem Antriebsaggregat 4 ausbreiten, und insofern nicht aus dem Betrieb des Antriebsaggregats 4 resultieren. In dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei solchen Signalen 10 z. B. um Signale, die aus dem Betrieb, insbesondere dem Betrieb des Antriebsaggregats 11, eines weiteren Kraftfahrzeugs 12 im Umfeld um das Kraftfahrzeug 2 resultieren.
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Die Vorrichtung 1 ist sonach eingerichtet, zu ermitteln, ob ein akustisches Signal tatsächlich aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultiert oder nicht. Mithin ist die Vorrichtung 1 eingerichtet, Signale, die für ihre eigentliche Funktion, d. h. die Kompensation von Signalen 5, die aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultieren, relevant sind, von Signalen, die für ihre eigentliche Funktion nicht relevant sind, zu unterscheiden. Der Betrieb der Vorrichtung 1, d. h. insbesondere die Erzeugung von Kompensationssignalen 3, erfolgt auf Grundlage dieser Entscheidung, sodass nur relevante Signale 5 kompensiert werden. Die Vorrichtung 1 ist sonach gegenüber Beeinträchtigungen durch bestimmte akustische Bedingungen bzw. Einflüsse, d. h. z. B. akustische Einflüsse anderer Verkehrsteilnehmer, d. h. z. B. Antriebsaggregate 11 anderer Kraftfahrzeuge 12, akustische Einflüsse bei Ein- bzw. Durchfahren eines Tunnels, etc., und der damit verbundenen Erzeugung von für einen Fahrzeuginsassen gegebenenfalls hörbaren und gegebenenfalls als störend empfundenen Artefakten gefeit.
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Die Ermittlungseinrichtung 8 ist eingerichtet, Signale 5, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Kompensationssignalen 3 relevante erste Ausbreitungsrichtung aufweisen, zu ermitteln und eine die Ausbreitungsrichtung dieser Signale 5 beschreibende erste Richtungsinformation zu erzeugen. Der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung 6 wird sonach auf Grundlage von ersten Richtungsinformationen gesteuert, um tatsächlich aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultierende Signale 5 zu kompensieren. Die Signalerzeugungseinrichtung 6 ist entsprechend eingerichtet, ermittelte Signale 5, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Kompensationssignalen 3 relevante Ausbreitungsrichtung aufweisen, zu kompensieren.
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Die Ermittlungseinrichtung 8 ist ferner eingerichtet, akustische Signale 10, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung 1 zur Erzeugung von akustischen Kompensationssignalen 3 nicht relevante zweite Ausbreitungsrichtung aufweisen, zu ermitteln und eine die Ausbreitungsrichtung dieser Signale 10 beschreibende zweite Richtungsinformation zu erzeugen. Der Betrieb der Signalerzeugungseinrichtung 6 wird sonach auf Grundlage von zweiten Richtungsinformationen gesteuert, d. h. z. B. geändert bzw. eingeschränkt bzw. unterbunden, um keine nicht aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultierenden Signale 5 zu kompensieren. Die Signalerzeugungseinrichtung 6 ist entsprechend eingerichtet, ermittelte Signale, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Kompensationssignalen 5 nicht relevante Ausbreitungsrichtung aufweisen, zu dämpfen und/oder zu filtern.
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Die Vorrichtung 1 kann ferner eine der Steuereinrichtung 7 zugeordnete, hard- und/oder softwaremäßig implementierte Speichereinrichtung 14 in Form eines Datenspeichers umfassen, in welcher eine die Ausbreitungsrichtung eines Signals 5, welches aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultiert, beschreibende erste Referenzrichtungsinformation sowie eine die Ausbreitungsrichtung eines akustischen Signals 10, welches nicht aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultiert, beschreibende zweite Referenzrichtungsinformation hinterlegt ist. Durch das Vorsehen einer entsprechenden Speichereinrichtung 14 respektive in einer entsprechenden Speichereinrichtung 14 hinterlegte Referenzrichtungsinformationen ist durch datenmäßigen Ab- bzw. Vergleich ermittelter Richtungsinformationen mit entsprechenden Referenzrichtungsinformation eine vergleichsweise einfache Ermittlung von Signalen 5, welche eine für den Betrieb der Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Kompensationssignalen 3 relevante Ausbreitungsrichtung aufweisen, möglich. Entsprechende Referenzrichtungsinformationen können z. B. im Rahmen einer Kalibration der Vorrichtung erzeugt und entsprechend im Sinne von Kalibrierungsinformationen in der Speichereinrichtung hinterlegt werden.
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Die Steuereinrichtung 7 ist demnach eingerichtet, die Signalerzeugungseinrichtung 6 in Betrieb zu nehmen, wenn die Richtungsinformation, insbesondere ein Vergleich der Richtungsinformation mit der Referenzrichtungsinformation, eine Ausbreitungsrichtung eines Signals 5 ausgehend von dem Antriebsaggregat 4 oder dem das Antriebsaggregat 4 aufnehmenden Bereich des Kraftfahrzeugs 2 beschreibt, und entsprechend eingerichtet, die Signalerzeugungseinrichtung 6 derart zu betreiben, dass allein für solche Signale 5, zu denen eine zugehörige Richtungsinformation beschreibt, dass diese eine Ausbreitungsrichtung ausgehend von dem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat 4 oder dem das Antriebsaggregat 4 aufnehmenden Bereich des Kraftfahrzeugs 2 aufweisen, ein diese Signale 5 kompensierendes Kompensationssignal 3 erzeugt wird.
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Ferner ist die Steuereinrichtung 7 eingerichtet, die Signalerzeugungseinrichtung 6 nicht in Betrieb zu nehmen oder außer Betrieb zu nehmen oder mit wenigstens einem anderen Betriebsparametersatz in Betrieb zu nehmen, wenn die Richtungsinformation, insbesondere ein Vergleich der Richtungsinformation mit der Referenzrichtungsinformation, eine Ausbreitungsrichtung eines Signals 10 ausgehend von einem anderen Bereich als dem das kraftfahrzeugseitige Antriebsaggregat 4 aufnehmenden Bereich des Kraftfahrzeugs 2 beschreibt. Die Steuereinrichtung 7 ist demnach eingerichtet, die Signalerzeugungseinrichtung 7 derart zu betreiben, dass für solche Signale, zu denen eine zugehörige Richtungsinformation beschreibt, dass diese keine Ausbreitungsrichtung ausgehend von dem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat 4 oder dem das kraftfahrzeugseitige Antriebsaggregat 4 aufnehmenden Bereich des Kraftfahrzeugs 2 aufweisen, kein diese Signale 10 kompensierendes Kompensationssignal 3 erzeugt wird.
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Mit anderen Worten ist die Steuereinrichtung 7 (demnach) eingerichtet, die Signalerzeugungseinrichtung 6 derart in Betrieb zu nehmen, dass für solche Signale 5, zu denen eine zugehörige Richtungsinformation beschreibt, dass diese keine Ausbreitungsrichtung ausgehend von einem kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregat 4 oder dem das kraftfahrzeugseitige Antriebsaggregat 4 aufnehmenden Bereich des Kraftfahrzeugs 2 aufweisen, kein diese Signale 10 kompensierendes akustisches Kompensationssignal 3 erzeugt wird, mithin können solche Signale 10, insbesondere vollständig, ignoriert werden.
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Unter einer Ermittlung der Ausbreitungsrichtung von Signalen 5, 10 kann gegebenenfalls auch eine, insbesondere direkte, Erfassung der Ausbreitungsrichtung von Signalen 5, 10 innerhalb des mit der Vorrichtung 1 ausgestatteten Kraftfahrzeugs 2, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle 9 des Kraftfahrzeugs 2, zu verstehen sein kann. In diesem Fall kann die Erfassungseinrichtung 13 mehrere Erfassungselemente 13a - 13c in Form von richtungsabhängigen Mikrophonen umfassen. Typischerweise ist wenigstens ein Mikrophon derart ausgerichtet angeordnet, dass es Signale, welche aus dem Betrieb des kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultieren, erfasst. Ein entsprechendes Mikrophon kann sonach dem Antriebsaggregat 4 (direkt) gegenüber liegend ausgerichtet angeordnet sein.
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Mit der Vorrichtung 1 lässt sich ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung 1 zur Erzeugung von Kompensationssignalen, 3 welche der Kompensation von Signalen 5, welche aus dem Betrieb eines kraftfahrzeugseitigen Antriebsaggregats 4 resultieren, dienen, implementieren. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- - Erfassen wenigstens eines Signals 5, 10 innerhalb eines Kraftfahrzeugs 2, d. h. insbesondere innerhalb der Fahrgastzelle 9 eines Kraftfahrzeugs 2,
- - Ermittlung der Ausbreitungsrichtung des wenigstens einen erfassten Signals 5, 10,
- - Erzeugung einer die Ausbreitungsrichtung des wenigstens einen erfassten Signals 5, 10 beschreibenden Richtungsinformation,
- - Steuerung des Betriebs der Signalerzeugungseinrichtung 6 auf Grundlage der erzeugten Richtungsinformation.
